(57)【要約】  冷媒と熱媒体との間による熱交換を行って熱媒体による空気調和を行う空気調和装置において、より運転効率の向上をはかることができるような装置を得る。圧縮機１０、冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置１１等、冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器１２、冷媒を圧力調整するための絞り装置１６および冷媒と冷媒と異なる熱媒体との熱交換を行う複数の熱媒体間熱交換器１５とを冷媒配管４で配管接続して冷媒回路を構成する複数の冷凍サイクル装置と、複数の熱媒体間熱交換器１５の熱交換に係る熱媒体を循環させるためのポンプ２１、熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器２６および複数の熱媒体熱交換器１５の通過に係る熱媒体に対し、利用側熱交換器２６への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置２２、２３を配管５で接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置とを備える。
2011114368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を加圧する圧縮機、前記冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置、前記冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、前記冷媒を圧力調整するための絞り装置および前記冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とをそれぞれ異なる温度の熱媒体に熱交換可能な複数の熱媒体間熱交換器とを配管接続して冷媒回路を構成する複数の冷凍サイクル装置と、
前記複数の熱媒体間熱交換器の熱交換に係る前記熱媒体を循環させるための熱媒体送出装置、前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器および前記複数の熱媒体熱交換器の通過に係る熱媒体に対し、前記利用側熱交換器への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置と
を備えることを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
前記圧縮機、前記冷媒流路切替装置及び前記熱源側熱交換器を有する複数の室外機と、
前記複数の熱媒体間熱交換器及び前記熱媒体送出装置を有する複数の熱媒体変換機と、
前記利用側熱交換器を有する複数の室内機と、
前記熱媒体流路切替装置を有する複数の流路切替装置と
を組み合わせて、前記複数の冷凍サイクル装置と前記熱媒体側装置とを構成することを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
複数の室外機、複数の熱媒体変換機及び複数の流路切替装置がそれぞれ有する制御手段を相互に通信可能となるように、同一通信系統で接続することを特徴とする請求項２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
複数の前記利用側熱交換器の熱交換に係るそれぞれの負荷に対して前記熱媒体に必要な冷房能力と暖房能力とをそれぞれ集計した集計値に基づいて、前記熱媒体にそれぞれ供給する冷房能力及び暖房能力を各冷凍サイクル装置に分配することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記集計値に基づいて、同能力分の前記冷房能力と前記暖房能力とを供給するように前記冷凍サイクル装置に割りあてていき、残った前記冷房能力または前記暖房能力のいずれかの超過能力分を１台の冷凍サイクル装置に割りあてることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記集計値に基づいて、前記圧縮機を最適な運転効率で運転させる場合に前記冷房能力と前記暖房能力とを供給するために必要とする前記圧縮機の台数を決定し、決定した台数分の冷凍サイクル装置を動作させることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記室外機が有する制御手段は、制御対象となる室外機を運転させて前記熱媒体変換機と通信を行い、前記熱媒体変換機を通過する冷媒温度の変化量が所定値以上となった前記熱媒体変換機を、同一冷媒回路を構成するものと判断する接続確認処理を行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばビル用マルチエアコン等に適用される空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ビル用マルチエアコンなどの空気調和装置においては、たとえば室外に配置した熱源機である室外機と室内に配置した室内機との間に冷媒を循環させることによって冷房運転または暖房運転を実行するようになっている。具体的には、冷媒が放熱して加熱された空気あるいは冷媒が吸熱して冷却された空気により空調対象空間の冷房または暖房を行なっていた。このような空気調和装置に使用される冷媒としては、たとえばＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）系の冷媒が多く使われており、二酸化炭素（ＣＯ2 ）等の自然冷媒を使うものも提案されている。【０００３】
一方、チラーシステムに代表される別の構成の空気調和装置も存在している。このような空気調和装置では、室外に配置した熱源機において、冷熱または温熱を生成し、室外機内に配置した熱交換器で水や不凍液等の熱媒体（二次冷媒）を加熱または冷却し、これを空調対象域に配置した室内機であるファンコイルユニットやパネルヒーター等に搬送し、冷房あるいは暖房を実行するようになっている（たとえば、特許文献１参照）。【０００４】
一次冷媒および二次冷媒の熱交換器を各室内機の近傍に配置し、室内機に二次冷媒を搬送するように構成されている空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献３参照）。【０００５】
また、室外機と熱交換器を持つ分岐ユニットとの間を２本の配管で接続し、室内機に二次冷媒を搬送するように構成されている空気調和装置も存在している（たとえば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１４０４４４号公報（第４頁、図１等）
【特許文献２】特開平５−２８０８１８号公報（第４、５頁、図１等）
【特許文献３】特開２００１−２８９４６５号公報（第５〜８頁、図１、図２等）
【特許文献４】特開２００３−３４３９３６号公報（第５頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のビル用マルチエアコンなどの空気調和装置では、室内機まで冷媒を循環させているため、冷媒が室内等に漏れる可能性があった。そこで、冷媒としては、不燃性の冷媒のみが使用されており、安全面より、地球温暖化係数が小さいとしても可燃性の冷媒を使用することができなかった。一方、特許文献１に記載されているような空気調和装置では、冷媒は屋外に設置された熱源機内のみで循環されており、冷媒が室内機を通過することはなく、冷媒として可燃性の冷媒を用いたとしても、冷媒が室内に漏れることはない。【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されているような空気調和装置では、建物外の熱源機において熱媒体を加熱または冷却し、室内機側に搬送する必要があるため、熱媒体の循環経路が長くなる。ここで、熱媒体により、所定の加熱あるいは冷却の仕事をする熱を搬送しようとすると、循環経路が長くなると、搬送動力によるエネルギーの消費量が、冷媒を室内機搬送する空気調和装置よりも、非常に大きくなる。このことから、空気調和装置において、熱媒体の循環をうまく制御することができれば省エネルギー化を図れることがわかる。【０００９】
特許文献２に記載されている空気調和装置においては、ポンプ等の二次媒体循環手段を室内機個別に持つ必要があるため、高価なシステムとなるだけでなく、騒音も大きいものとなり、実用的なものではなかった。加えて、熱交換器が室内機の近傍にあるため、冷媒が室内に近い場所で漏れるという危険性を排除することができず、可燃性の冷媒を使用することができなかった。【００１０】
特許文献３に記載されているような空気調和装置においては、熱交換後の一次冷媒が熱交換前の一次冷媒と同じ流路に流入しているため、複数の室内機を接続した場合に、各室内機にて最大能力を発揮することができず、エネルギー的に無駄な構成となっていた。【００１１】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、冷媒と熱媒体との間による熱交換を行って熱媒体による空気調和を行うようにし、また、より運転効率の向上をはかることができるような装置を得ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る空気調和装置は、冷媒を加圧する圧縮機、冷媒の循環経路を切り替えるための冷媒流路切替装置、冷媒を熱交換させるための熱源側熱交換器、冷媒を圧力調整するための絞り装置および冷媒と冷媒と異なる熱媒体とをそれぞれ異なる温度の熱媒体に熱交換可能な複数の熱媒体間熱交換器とを配管接続して冷媒回路を構成する複数の冷凍サイクル装置と、複数の熱媒体間熱交換器の熱交換に係る熱媒体を循環させるための熱媒体送出装置、熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う利用側熱交換器および複数の熱媒体熱交換器の通過に係る熱媒体に対し、利用側熱交換器への通過切り替えを行う熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置とを備える
【発明の効果】
【００１３】
この発明の空気調和装置は、熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置に冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置を複数接続し、各冷媒回路から熱媒体循環回路を循環する熱媒体に対して個別に冷房能力、暖房能力の供給を行えるようにしたので、能力の増強を容易に行うことができる。また、各冷媒回路から供給する能力の分担を行わせることができる。このため、効率的に最適な運転を行うことができるので、空気調和装置全体として例えばエネルギー的に効率のよい運転を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成等の一例を示す図である。
【図２】本実施の形態に係る室外機１の構成を表す図である。
【図３】本実施の形態に係る熱媒体変換機３の構成を表す図である。
【図４】本実施の形態に係る流路切替装置６の構成を表す図である。
【図５】全冷房運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。
【図６】全暖房運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。
【図７】冷房主体運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。
【図８】暖房主体運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。
【図９】本実施の形態に係る制御手段等の通信接続関係を表す図である。
【図１０】本実施の形態における接続初期処理を表す図である。
【図１１】接続関係検索処理を表す図である。
【図１２】流路切替コントローラ１２１が行う処理を表す図である。
【図１３】親熱交換手段コントローラ１１２が行う処理を表す図である。
【図１４】熱交換手段コントローラ１１１が行う処理を表す図である。
【図１５】室外機コントローラ１０１が行う処理を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置の構成等の一例を示す図である。図１に示すように、本実施の形態では、室外機１と熱媒体変換機３（熱媒体変換機３が有している熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂ）とを冷媒配管４で接続し、熱源側冷媒（一次冷媒）を循環させる冷媒回路（一次冷媒回路）を構成する。図１の空気調和装置は、２系統の冷媒回路を有する。このため、室外機１および熱媒体変換機３の組を２組備えている。以下の説明において、各組の機器を特に区別をして説明を行う場合には、例えば、室外機１−Ａ、室外機１−Ｂ、熱媒体変換機３−Ａ、熱媒体変換機３−Ｂとする添え字を付して説明を行うものとする。
【００１６】
一方、熱媒体変換機３（熱媒体変換機３が有している熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂ）と室内機２とを、各室内機２に対応して備えた流路切替装置６を介して配管５で接続し、熱媒体（二次冷媒）を循環させる熱媒体循環回路（二次冷媒回路）を構成する。図１では、２台の熱媒体変換機３と８台の室内機２−Ａ〜２−Ｈ（流路切替装置６−Ａ〜６−Ｈ）とを配管５で並列に接続している。
【００１７】
本実施の形態の空気調和装置は、図１に示すように、複数系統の冷媒回路を熱媒体循環回路と接続し、空気調和に係る運転の多様化をはかり、エネルギー効率をさらによくするようにしたものである。
【００１８】
［室外機１］
図２は本実施の形態に係る室外機１の構成を表す図である。室外機１は、圧縮機１０と、四方弁等の第１冷媒流路切替装置１１と、熱源側熱交換器１２と、アキュムレーター１９とを有し、冷媒回路の一部を構成する。また、室外機１は、逆止弁１３ａ、逆止弁１３ｂ、逆止弁１３ｃおよび逆止弁１３ｄを有し、が設けられている。熱媒体変換機３を流入出する熱源側冷媒の流れが運転形態にかかわらず一定となるようにする。
【００１９】
圧縮機１０は、熱源側冷媒を吸入し、その熱源側冷媒を圧縮して高温・高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバータ圧縮機等で構成するとよい。第１冷媒流路切替装置１１は、暖房運転時（全暖房運転モード時および暖房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れと冷房運転時（全冷房運転モード時および冷房主体運転モード時）における熱源側冷媒の流れとを切り替えるものである。熱源側熱交換器１２は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器（または放熱器）として機能し、図示省略のファン等の送風機から供給される空気と熱源側冷媒との間で熱交換を行ない、その熱源側冷媒を蒸発ガス化または凝縮液化するものである。アキュムレーター１９は、圧縮機１０の吸入側に設けられており、過剰な熱源側冷媒を貯留するものである。
【００２０】
逆止弁１３ｄは、熱媒体変換機３と第１冷媒流路切替装置１１との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（熱媒体変換機３から室外機１への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ａは、熱源側熱交換器１２と熱媒体変換機３との間における冷媒配管４に設けられ、所定の方向（室外機１から熱媒体変換機３への方向）のみに熱源側冷媒の流れを許容するものである。逆止弁１３ｂは、第１接続配管４ａに設けられ、暖房運転時において圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱媒体変換機３に流通させるものである。逆止弁１３ｃは、第２接続配管４ｂに設けられ、暖房運転時において熱媒体変換機３から戻ってきた熱源側冷媒を圧縮機１０の吸入側に流通させるものである。ここで、冷媒の流れを一定にする必要がない等の場合には逆止弁１３を設けなくともよい。
【００２１】
［室内機２］
室内機２は、図１に示すように、それぞれ利用側熱交換器２６を有している。この利用側熱交換器２６は、配管５によって流路切替装置６の熱媒体流量調整装置２５と第２熱媒体流路切替装置２３に接続するようになっている。この利用側熱交換器２６は、ファン等の送風機（図示せず）から供給される例えば空調対象空間の空気と熱媒体との間で熱交換を行ない、室内空間に供給するための暖房用空気あるいは冷房用空気を生成するものである。ここで、本実施の形態では、後述するように、例えば操作者が指示を与えるためのリモートコントローラ（リモコン）１４１を室内機２と接続しているものとする。
【００２２】
［熱媒体変換機３］
図３は本実施の形態に係る熱媒体変換機３の構成を表す図である。各熱媒体変換機３は、２つの熱媒体間熱交換器１５、２つの絞り装置１６、２つの開閉装置１７、２つの第２冷媒流路切替装置１８および２つのポンプ２１を有している。
【００２３】
２つの熱媒体間熱交換器１５（熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂ）は、それぞれ凝縮器（放熱器）または蒸発器として機能する。熱源側冷媒と熱媒体との熱交換により、室外機１が熱源側冷媒に貯えた冷熱または温熱を熱媒体に伝達する。熱媒体間熱交換器１５ａは、冷媒回路における絞り装置１６ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられており、後述する冷暖混在運転モード時においては熱媒体の加熱に供するものである。また、熱媒体間熱交換器１５ｂは、冷媒回路における絞り装置１６ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられており、冷房暖房混在運転モード時においては熱媒体の冷却に供するものである。
【００２４】
２つの絞り装置１６（絞り装置１６ａ、絞り装置１６ｂ）は、減圧弁や膨張弁としての機能を有し、熱源側冷媒を減圧して膨張させるものである。絞り装置１６ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの上流側に設けられている。絞り装置１６ｂは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの上流側に設けられている。２つの絞り装置１６は、開度が可変に制御可能なもの、たとえば電子式膨張弁等で構成するとよい。
【００２５】
２つの開閉装置１７（開閉装置１７ａ、開閉装置１７ｂ）は、例えば二方弁等で構成されており、開閉により冷媒配管４における熱源側冷媒の流れを制御するためのものである。開閉装置１７ａは、熱源側冷媒の入口側における冷媒配管４に設けられている。開閉装置１７ｂは、熱源側冷媒の入口側と出口側の冷媒配管４を接続した配管に設けられている。２つの第２冷媒流路切替装置１８（第２冷媒流路切替装置１８ａ、第２冷媒流路切替装置１８ｂ）は、四方弁等で構成され、運転モードに応じて熱源側冷媒の流れを切り替えるものである。第２冷媒流路切替装置１８ａは、冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ａの下流側に設けられている。第２冷媒流路切替装置１８ｂは、全冷房運転時の熱源側冷媒の流れにおいて熱媒体間熱交換器１５ｂの下流側に設けられている。
【００２６】
２つのポンプ２１（ポンプ２１ａ、ポンプ２１ｂ）は、配管５を導通する熱媒体を循環させるものである。ポンプ２１ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。ポンプ２１ｂは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２熱媒体流路切替装置２３との間における配管５に設けられている。２つのポンプ２１は、たとえば容量制御可能なポンプ等で構成するとよい。
【００２７】
［流路切替装置６］
図４は本実施の形態に係る流路切替装置６の構成を表す図である。各流路切替装置６は、対応する室内機２において空気との熱交換を行う、暖房に係る熱媒体または冷房に係る熱媒体の供給の有無、供給量を制御する。そのため、第１熱媒体流路切替装置２２、第２熱媒体流路切替装置２３および熱媒体流量調整装置２５が搭載されている。ここでは、流路切替装置６を独立して構成しているが、場合によっては熱媒体変換機３に組み入れるようにしてもよい。
【００２８】
第１熱媒体流路切替装置２２は、例えば三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第１熱媒体流路切替装置２２は、室内機２の設置台数に応じた個数（本実施の形態では８つ）が設けられるようになっている。第１熱媒体流路切替装置２２は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが熱媒体流量調整装置２５に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。
【００２９】
第２熱媒体流路切替装置２３は、例えば三方弁等で構成されており、熱媒体の流路を切り替えるものである。第２熱媒体流路切替装置２３は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは８つ）が設けられるようになっている。第２熱媒体流路切替装置２３は、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ａに、三方のうちの一つが熱媒体間熱交換器１５ｂに、三方のうちの一つが利用側熱交換器２６に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けられている。
【００３０】
熱媒体流量調整装置２５は、開口面積を制御できる二方弁等で構成されており、配管５に流れる流量を制御するものである。熱媒体流量調整装置２５は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは８つ）が設けられるようになっている。熱媒体流量調整装置２５は、一方が利用側熱交換器２６に、他方が第１熱媒体流路切替装置２２に、それぞれ接続され、利用側熱交換器２６の熱媒体流路の出口側に設けられている。ここで、熱媒体流量調整装置２５を利用側熱交換器２６の熱媒体流路の入口側に設けてもよい。
【００３１】
また、熱媒体変換機３には、各種検出装置（２つの第１温度センサー３１、４つの第２温度センサー３４および圧力センサー３６）が設けられている。また、各流路切替装置６には第３温度センサー３５が設けられている。これらの検出装置は、温度、圧力等の物理量を検出し、検出に係る信号を、後述する各コントローラに送信する（信号を受信したコントローラは別のコントローラにも送信する場合もある）。検出に係る物理量はデータとして、例えば圧縮機１０の駆動周波数、送風機（図示せず）の回転数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え、ポンプ２１の駆動周波数、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え、熱媒体の流路の切り替え等の制御に利用されることになる。
【００３２】
２つの第１温度センサー３１（第１温度センサー３１ａ、第１温度センサー３１ｂ）は、熱媒体変換機３において、熱媒体間熱交換器１５から流出した熱媒体の温度（熱媒体間熱交換器１５の出口における熱媒体の温度）を検出するものであり、たとえばサーミスター等で構成するとよい。第１温度センサー３１ａは、ポンプ２１ａの入口側における配管５に設けられている。第１温度センサー３１ｂは、ポンプ２１ｂの入口側における配管５に設けられている。
【００３３】
４つの第２温度センサー３４（第２温度センサー３４ａ〜第２温度センサー３４ｄ）は、熱媒体変換機３において、熱媒体間熱交換器１５の熱源側冷媒の入口側または出口側に設けられている。熱媒体間熱交換器１５に流入する熱源側冷媒の温度または熱媒体間熱交換器１５から流出した熱源側冷媒の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第２温度センサー３４ａは、熱媒体間熱交換器１５ａと第２冷媒流路切替装置１８ａとの間に設けられている。第２温度センサー３４ｂは、熱媒体間熱交換器１５ａと絞り装置１６ａとの間に設けられている。第２温度センサー３４ｃは、熱媒体間熱交換器１５ｂと第２冷媒流路切替装置１８ｂとの間に設けられている。第２温度センサー３４ｄは、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられている。
【００３４】
圧力センサー３６は、熱媒体変換機３において、第２温度センサー３４ｄの設置位置と同様に、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間に設けられ、熱媒体間熱交換器１５ｂと絞り装置１６ｂとの間を流れる熱源側冷媒の圧力を検出するものである。
【００３５】
第３温度センサー３５は、各流路切替装置６において、第１熱媒体流路切替装置２２と熱媒体流量調整装置２５との間に設けられ、利用側熱交換器２６から流出した熱媒体の温度を検出するものであり、サーミスター等で構成するとよい。第３温度センサー３５は、室内機２の設置台数に応じた個数（ここでは８つ）が設けられるようになっている。
【００３６】
以上のように、本実施の形態の空気調和装置は、室外機１、室内機２、熱媒体変換機３、冷媒配管４、配管５および流路切替装置６の組み合わせて、冷媒回路と熱媒体循環回路を構成する。回路を中心に見た場合には、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５（熱源側冷媒の流路）、絞り装置１６、および、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置ができる。また、熱媒体間熱交換器１５（熱媒体の流路）、ポンプ２１、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、および、第２熱媒体流路切替装置２３を、配管５で接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置ができる。
ここで、図１において、熱媒体循環回路上で熱媒体変換機３の２つのポンプ２１の出口に、ポンプ２１による熱媒体の流出方向のみ流通させる（逆流を防ぐ）ための逆止弁を備えている。この逆止弁については、熱媒体変換機３内に配置されていても良いし、ポンプ２１に同様の逆流防止機能があれば削除可能である。
【００３７】
次に本実施の形態の空気調和装置における各運転モード（運転形態）について熱源側冷媒および熱媒体の流れとともに説明する。この空気調和装置は、各室内機２からの指示に基づいて、各室内機２で冷房運転または暖房運転を任意に選択することができる。このため、運転に係るすべての室内機２が暖房運転を行う場合、運転に係るすべての室内機２が冷房運転を行う場合、運転に係る室内機２の一部が冷房運転を行い、残りの室内機２が暖房運転を行う場合が考えられる。
【００３８】
このため、本実施の形態の空気調和装置は、全冷房運転モード、全暖房運転モードおよび冷暖混在運転モードで運転することができる。冷暖混在運転モードは、さらに主として冷房能力を大きくする際の運転形態である冷房主体運転モードと主として暖房能力を大きくする際の運転形態である暖房主体運転モードに分けることができる。ここで、冷媒回路においては各モードによって熱源側冷媒の循環経路が異なる。例えば、運転しているすべての室内機２が冷房を行う場合には基本的に全冷房運転モードでの運転となる。また、運転しているすべての室内機２が暖房を行う場合には全暖房運転モードでの運転となる。ここで、運転モードに係る説明においては、説明を簡単にするために、１系統の冷媒回路と熱媒体循環回路とで空気調和を行うものとする。また、室内機２および流路切替装置６については、室内機２−Ａ〜２−Ｄ、流路切替装置６−Ａ〜６−Ｄを図示する。
【００３９】
［全冷房運転モード］
図５は全冷房運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図５では、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂでのみ冷熱負荷が発生している場合を例に全冷房運転モードについて説明する。なお、図５では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）の流れる配管を示している。また、図５では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００４０】
図５に示す全冷房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００４１】
まず始めに、冷媒回路における熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の熱源側冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮液化し、高圧液冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した高圧液冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高圧液冷媒は、開閉装置１７ａを経由した後に分岐されて絞り装置１６ａおよび絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。
【００４２】
この二相冷媒は、蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入し、熱媒体循環回路を循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低温・低圧のガス冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂから流出したガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ａおよび第２冷媒流路切替装置１８ｂを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した熱源側冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００４３】
このとき、絞り装置１６ａは、第２温度センサー３４ａで検出された温度と第２温度センサー３４ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒート（過熱度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、第２温度センサー３４ｃで検出された温度と第２温度センサー３４ｄで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは開、開閉装置１７ｂは閉となっている。
【００４４】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。全冷房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３−Ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３−Ｂを介して、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂで室内空気から吸熱することで、室内空間の冷房を行なう。
【００４５】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２−Ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２−Ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００４６】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第３温度センサー３５で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。このとき、第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。
【００４７】
全冷房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図５においては、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６−Ｃおよび利用側熱交換器２６−Ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６−Ｃや利用側熱交換器２６−Ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５−Ｃや熱媒体流量調整装置２５−Ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００４８】
［全暖房運転モード］
図６は全暖房運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図６では、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂでのみ温熱負荷が発生している場合を例に全暖房運転モードについて説明する。なお、図６では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）の流れる配管を示している。また、図６では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００４９】
図６に示す全暖房運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００５０】
まず始めに、冷媒回路における熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の熱源側冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、逆止弁１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、分岐されて第２冷媒流路切替装置１８ａおよび第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれに流入する。
【００５１】
熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した高温・高圧のガス冷媒は、熱媒体循環回路を循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、高圧の液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ａおよび絞り装置１６ｂで膨張させられて、低温・低圧の二相冷媒となる。この二相冷媒は、開閉装置１７ｂを通って、熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した熱源側冷媒は、逆止弁１３ｃを通過して、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。
【００５２】
そして、熱源側熱交換器１２に流入した熱源側冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００５３】
このとき、絞り装置１６ａは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３４ｂで検出された温度との差として得られるサブクール（過冷却度）が一定になるように開度が制御される。同様に、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３４ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは開となっている。なお、熱媒体間熱交換器１５の中間位置の温度が測定できる場合は、その中間位置での温度を圧力センサー３６の代わりに用いてもよく、安価にシステムを構成できる。
【００５４】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。全暖房運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂの双方で熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３−Ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３−Ｂを介して、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入する。そして、熱媒体が利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂで室内空気に放熱することで、室内空間の暖房を行なう。
【００５５】
それから、熱媒体は、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂから流出して熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂに流入する。このとき、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入するようになっている。熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂから流出した熱媒体は、第１熱媒体流路切替装置２２−Ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２−Ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００５６】
なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間にて必要とされる空調負荷は、第１温度センサー３１ａで検出された温度、あるいは、第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第３温度センサー３５で検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。熱媒体間熱交換器１５の出口温度は、第１温度センサー３１ａまたは第１温度センサー３１ｂのどちらの温度を使用してもよいし、これらの平均温度を使用してもよい。
【００５７】
このとき、第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３は、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂの双方へ流れる流路が確保されるように、中間的な開度にしている。また、本来、利用側熱交換器２６−Ａは、その入口と出口の温度差で制御すべきであるが、利用側熱交換器２６の入口側の熱媒体温度は、第１温度センサー３１ｂで検出された温度とほとんど同じ温度であり、第１温度センサー３１ｂを使用することにより温度センサーの数を減らすことができ、安価にシステムを構成できる。
【００５８】
全暖房運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図６においては、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６−Ｃおよび利用側熱交換器２６−Ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６−Ｃや利用側熱交換器２６−Ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５−Ｃや熱媒体流量調整装置２５−Ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００５９】
［冷房主体運転モード］
図７は冷房主体運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図７では、利用側熱交換器２６−Ａで冷熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６−Ｂで温熱負荷が発生している場合を例に冷房主体運転モードについて説明する。なお、図７では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）の循環する配管を示している。また、図７では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００６０】
図７に示す冷房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａと利用側熱交換器２６−Ａとの間を、熱媒体間熱交換器１５ｂと利用側熱交換器２６−Ｂとの間を、それぞれ熱媒体が循環するようにしている。
【００６１】
まず始めに、冷媒回路における熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の熱源側冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を介して熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２で室外空気に放熱しながら凝縮し、二相冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した二相冷媒は、逆止弁１３ａを通って室外機１から流出し、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した二相冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【００６２】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入した二相冷媒は、熱媒体循環回路を循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路を循環する熱媒体から吸熱することで、熱媒体を冷却しながら、低圧のガス冷媒となる。このガス冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。室外機１に流入した熱源側冷媒は、逆止弁１３ｄを通って、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して、圧縮機１０へ再度吸入される。
【００６３】
このとき、絞り装置１６ｂは、第２温度センサー３４ａで検出された温度と第２温度センサー３４ｂで検出された温度との差として得られるスーパーヒートが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３４ｄで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度を制御してもよい。また、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでスーパーヒートまたはサブクールを制御するようにしてもよい。
【００６４】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、冷房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３−Ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３−Ｂを介して、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入する。
【００６５】
利用側熱交換器２６−Ｂでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間の暖房を行なう。また、利用側熱交換器２６−Ａでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間の冷房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６−Ｂを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５−Ｂおよび第１熱媒体流路切替装置２２−Ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６−Ａを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２−Ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ａへ流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。
【００６６】
この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第３温度センサー３５で検出された温度との差を、冷房側においては第３温度センサー３５で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【００６７】
冷房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図７においては、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６−Ｃおよび利用側熱交換器２６−Ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６−Ｃや利用側熱交換器２６−Ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５−Ｃや熱媒体流量調整装置２５−Ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００６８】
［暖房主体運転モード］
図８は暖房主体運転モードにおける冷媒の流れを示すための図である。この図８では、利用側熱交換器２６−Ａで温熱負荷が発生し、利用側熱交換器２６−Ｂで冷熱負荷が発生している場合を例に暖房主体運転モードについて説明する。なお、図８では、太線で表された配管が冷媒（熱源側冷媒および熱媒体）の循環する配管を示している。また、図８では、熱源側冷媒の流れ方向を実線矢印で、熱媒体の流れ方向を破線矢印で示している。
【００６９】
図８に示す暖房主体運転モードの場合、室外機１では、第１冷媒流路切替装置１１を、圧縮機１０から吐出された熱源側冷媒を熱源側熱交換器１２を経由させずに熱媒体変換機３へ流入させるように切り替える。熱媒体変換機３では、ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂを駆動させ、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂを開放し、熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉とし、熱媒体間熱交換器１５ａおよび熱媒体間熱交換器１５ｂのそれぞれと利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂとの間を熱媒体が循環するようにしている。
【００７０】
まず始めに、冷媒回路における熱源側冷媒の流れについて説明する。低温・低圧の冷媒が圧縮機１０によって圧縮され、高温・高圧のガス冷媒となって吐出される。圧縮機１０から吐出された高温・高圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１を通り、逆止弁１３ｂを通過し、室外機１から流出する。室外機１から流出した高温・高圧のガス冷媒は、冷媒配管４を通って熱媒体変換機３に流入する。熱媒体変換機３に流入した高温・高圧のガス冷媒は、第２冷媒流路切替装置１８ｂを通って凝縮器として作用する熱媒体間熱交換器１５ｂに流入する。
【００７１】
熱媒体間熱交換器１５ｂに流入したガス冷媒は、熱媒体循環回路を循環する熱媒体に放熱しながら凝縮液化し、液冷媒となる。熱媒体間熱交換器１５ｂから流出した液冷媒は、絞り装置１６ｂで膨張させられて低圧二相冷媒となる。この低圧二相冷媒は、絞り装置１６ａを介して蒸発器として作用する熱媒体間熱交換器１５ａに流入する。熱媒体間熱交換器１５ａに流入した低圧二相冷媒は、熱媒体循環回路を循環する熱媒体から吸熱することで蒸発し、熱媒体を冷却する。この低圧二相冷媒は、熱媒体間熱交換器１５ａから流出し、第２冷媒流路切替装置１８ａを介して熱媒体変換機３から流出し、冷媒配管４を通って再び室外機１へ流入する。
【００７２】
室外機１に流入した熱源側冷媒は、逆止弁１３ｃを通って、蒸発器として作用する熱源側熱交換器１２に流入する。そして、熱源側熱交換器１２に流入した熱源側冷媒は、熱源側熱交換器１２で室外空気から吸熱して、低温・低圧のガス冷媒となる。熱源側熱交換器１２から流出した低温・低圧のガス冷媒は、第１冷媒流路切替装置１１およびアキュムレーター１９を介して圧縮機１０へ再度吸入される。
【００７３】
このとき、絞り装置１６ｂは、圧力センサー３６で検出された圧力を飽和温度に換算した値と第２温度センサー３４ｂで検出された温度との差として得られるサブクールが一定になるように開度が制御される。また、絞り装置１６ａは全開、開閉装置１７ａは閉、開閉装置１７ｂは閉となっている。なお、絞り装置１６ｂを全開とし、絞り装置１６ａでサブクールを制御するようにしてもよい。
【００７４】
次に、熱媒体循環回路における熱媒体の流れについて説明する。暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ｂで熱源側冷媒の温熱が熱媒体に伝えられ、暖められた熱媒体がポンプ２１ｂによって配管５内を流動させられることになる。また、暖房主体運転モードでは、熱媒体間熱交換器１５ａで熱源側冷媒の冷熱が熱媒体に伝えられ、冷やされた熱媒体がポンプ２１ａによって配管５内を流動させられることになる。ポンプ２１ａおよびポンプ２１ｂで加圧されて流出した熱媒体は、第２熱媒体流路切替装置２３−Ａおよび第２熱媒体流路切替装置２３−Ｂを介して、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入する。
【００７５】
利用側熱交換器２６−Ｂでは熱媒体が室内空気から吸熱することで、室内空間の冷房を行なう。また、利用側熱交換器２６−Ａでは熱媒体が室内空気に放熱することで、室内空間の暖房を行なう。このとき、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｂの作用によって熱媒体の流量が室内にて必要とされる空調負荷を賄うのに必要な流量に制御されて利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂに流入するようになっている。利用側熱交換器２６−Ｂを通過し若干温度が上昇した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５−Ｂおよび第１熱媒体流路切替装置２２−Ｂを通って、熱媒体間熱交換器１５ａに流入し、再びポンプ２１ａへ吸い込まれる。利用側熱交換器２６−Ａを通過し若干温度が低下した熱媒体は、熱媒体流量調整装置２５−Ａおよび第１熱媒体流路切替装置２２−Ａを通って、熱媒体間熱交換器１５ｂへ流入し、再びポンプ２１ｂへ吸い込まれる。
【００７６】
この間、暖かい熱媒体と冷たい熱媒体とは、第１熱媒体流路切替装置２２および第２熱媒体流路切替装置２３の作用により、混合することなく、それぞれ温熱負荷、冷熱負荷がある利用側熱交換器２６へ導入される。なお、利用側熱交換器２６の配管５内では、暖房側、冷房側ともに、第２熱媒体流路切替装置２３から熱媒体流量調整装置２５を経由して第１熱媒体流路切替装置２２へ至る向きに熱媒体が流れている。また、室内空間にて必要とされる空調負荷は、暖房側においては第１温度センサー３１ｂで検出された温度と第３温度センサー３５で検出された温度との差を、冷房側においては第２温度センサー３４で検出された温度と第１温度センサー３１ａで検出された温度との差を目標値に保つように制御することにより、賄うことができる。
【００７７】
暖房主体運転モードを実行する際、熱負荷のない利用側熱交換器２６（サーモオフを含む）へは熱媒体を流す必要がないため、熱媒体流量調整装置２５により流路を閉じて、利用側熱交換器２６へ熱媒体が流れないようにする。図８においては、利用側熱交換器２６−Ａおよび利用側熱交換器２６−Ｂにおいては熱負荷があるため熱媒体を流しているが、利用側熱交換器２６−Ｃおよび利用側熱交換器２６−Ｄにおいては熱負荷がなく、対応する熱媒体流量調整装置２５−Ｃおよび熱媒体流量調整装置２５−Ｄを全閉としている。そして、利用側熱交換器２６−Ｃや利用側熱交換器２６−Ｄから熱負荷の発生があった場合には、熱媒体流量調整装置２５−Ｃや熱媒体流量調整装置２５−Ｄを開放し、熱媒体を循環させればよい。
【００７８】
図９は本実施の形態に係る空気調和装置が有する制御手段等の通信接続関係を表す図である。図１に示すように、本実施の形態の空気調和装置は、複数の機器（ユニット）で構成している。各機器は、機器内に搭載する手段の動作を制御するためのマイクロコンピュータ等で構成される制御手段等（以下、コントローラという）を有している。そして、各コントローラを通信接続して信号を送受させ、連携、協調させて空気調和を行う。
【００７９】
図９において、室外機コントローラ１０１−Ａ、１０１−Ｂは、それぞれ室外機１−Ａ、１−Ｂが有する手段（機器）の動作（例えば圧縮機１０の駆動周波数、第１冷媒流路切替装置１１の切り替え等）を制御する。また、熱交換手段コントローラ１１１−Ａ、１１１−Ｂは、それぞれ熱媒体変換機３−Ａ、３−Ｂが有する手段の動作（例えばポンプ２１の駆動、絞り装置１６の開度、開閉装置１７の開閉、第２冷媒流路切替装置１８の切り替え等）を制御する。流路切替コントローラ１２１−Ａ〜１２１−Ｈは、それぞれ流路切替装置６−Ａ〜６−Ｈが有する手段の動作（例えば第１熱媒体流路切替装置２２の切り替え、第２熱媒体流路切替装置２３の切り替え、熱媒体流量調整装置２５の開度等）を制御する。
【００８０】
さらに室内機コントローラ１３１−Ａ〜１３１−Ｈは、それぞれ室内機２−Ａ〜２−Ｈに係る手段等を制御する。また、リモコン１４１−Ａ〜１４１−Ｈは、それぞれ室内機２−Ａ〜２−Ｈに対して利用者が運転状態の設定等を指示するための入力手段である。ここで、本実施の形態の各コントローラは、コントローラが実行する処理の内容を表すプログラム、送受信に係るデータ、自己に設定されたアドレス等のデータを記憶しておくための記憶手段（図示せず）を有しているものとする。
【００８１】
そして、本実施の形態においては、室外機コントローラ１０１、熱交換手段コントローラ１１１および流路切替コントローラ１２１を同一系統の通信線１５０で接続する。また、流路切替コントローラ１２１Ａ〜１２１−Ｈと室内機コントローラ１３１−Ａ〜１３１−Ｈとの間をそれぞれ運転通信接続線１６０Ａ〜１６０−Ｈで接続する。運転通信接続線１６０には、例えば、室内機コントローラ１３１から流路切替コントローラ１２１に対し、室内機２が冷房運転状態、暖房運転状態または停止状態のいずれの状態にあるかを表す２ビット分の信号が送られるものとする（運転／停止、暖房／冷房を表すそれぞれ別の信号の場合がある）。さらに、室内機コントローラ１３１−Ａ〜１３１−Ｈとリモコン１４１−Ａ〜１４１−Ｈとの間を専用接続配線１７０Ａ〜１７０−Ｈで接続する。
【００８２】
ここで、本実施の形態の空気調和装置には、通信におけるアドレス空間が定義されている。そして、通信線１５０で接続している各コントローラには、アドレス空間の範囲内で各々ユニークなアドレス（通信において各機器を識別する番号など）が設定される。各コントローラは、アドレスを信号に含めて通信線１５０を介した通信を行うことで、信号の送信元、送信先を特定した通信を行うことができる。ここでは数字で設定されるアドレスであるものとし、設置時にディップスイッチ等で設置者等が各コントローラに設定を行う。
【００８３】
ここで、室外機コントローラ１０１−Ａを有する室外機１−Ａと熱交換手段コントローラ１１１−Ａを有する熱媒体変換機３−Ａとは冷媒配管４−Ａで配管接続されている。室外機コントローラ１０１−Ｂを有する室外機１−Ｂと熱交換手段コントローラ１１１−Ｂを有する熱媒体変換機３−Ｂとは冷媒配管４−Ｂで配管接続されている。また、流路切替コントローラ１２１を有する流路切替装置６と室内機コントローラ１３１を有する室内機２とは熱媒体循環回路でもつながっている。図９（ａ）では、これらの配管接続に合わせる形で各コントローラを通信線１５０により接続したが、例えば図９（ｂ）のように、配管接続と同じ形にする必要はなく、自由な接続が可能である。
【００８４】
図１０は本実施の形態における接続初期処理のフローチャートを表す図である。空気調和装置がビル等に設置された際に、各機器における配管等の接続関係等を自動的に確認するため、各室外機コントローラ１０１が行う初期処理（イニシャル処理）について図１０に基づいて説明する。ここで、接続初期処理を行う際、熱媒体変換機３における絞り装置１６、開閉装置１７および第２冷媒流路切替装置１８は、全暖房運転の状態にしておくようにする。また、ポンプ２１は動作させずに停止させておくようにする。
【００８５】
ステップＳ１では、各室外機コントローラ１０１は、アドレス空間の範囲内に他の室外機コントローラ１０１のアドレスが存在するかどうかを判断する。そして、通信線１５０で接続されている他の室外機コントローラ１０１が存在するものと判断すると、その室外機コントローラ１０１に係るアドレスを抽出して、ステップＳ２へ進む。
【００８６】
ステップＳ２では、抽出した他の室外機コントローラ１０１が有するアドレスと自己が有する（自身に設定された）アドレスとを比較する。自己が有するアドレスの数字の方が小さいと判断するとステップＳ３へ進む。自己が有するアドレスの数字の方が大きいと判断するとステップＳ５へ進む。
【００８７】
ステップＳ３では、自己が設けられた室外機１を親機として認識し、記憶手段に設定して、ステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、各室外機コントローラ１０１は検索チェックを行い、自己が設けられた室外機１と冷媒配管４で接続される熱媒体変換機３の熱交換手段コントローラ１１１を決定する接続関係検索処理を行い、Ｓ８へ進む。ステップＳ４の処理については後述する。
【００８８】
一方、ステップＳ５では、自己が設けられた室外機１を子機として認識し、記憶手段に設定して、ステップＳ６へ進む。そして、ステップＳ６では、所定時間だけ待機し、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、他の室外機コントローラ１０１が接続関係検索処理を行っていないかどうかを判断する。行っていないと判断すればステップＳ４へ進んで接続関係検索処理を行う。行っていると判断すればステップＳ６へ戻る。
【００８９】
ステップＳ４の処理を終了した室外機コントローラ１０１はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、自己が設けられた室外機１が親機であるかどうかを判断する。親機であると判断すればステップＳ９へ進む。親機でない（子機である）と判断すれば接続初期処理を終了する。
ステップＳ９では、親機となる室外機コントローラ１０１は、接続関係検索処理により決定した熱交換手段コントローラ１１１を親熱交換手段コントローラ１１２であるものとする。そして、親熱交換手段コントローラ１１２に係るアドレス等を通信線１５０で接続されているすべてのコントローラに対して通知し、接続初期処理を終了する。
【００９０】
図１１は接続初期処理のステップＳ４において室外機コントローラ１０１が行う接続関係検索処理のフローチャートを表す図である。まず、  ステップＳ１１では、暖房運転を開始させるように制御対象の室外機１の各手段を制御し、ステップＳ１２へ進む。ここで、前述したように熱媒体変換機３においては全暖房運転の状態になっている。ステップＳ１２では、所定時間待機して、ステップＳ１３へ進む。
【００９１】
ステップＳ１３では、自己が設けられた室外機１と冷媒配管４で接続されている可能性のある熱媒体変換機３を決定する。そして、決定した熱媒体変換機３に係る熱交換手段コントローラ１１１がそれぞれ有するアドレスのうち、最も小さいアドレスを確認アドレスとして設定し、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、確認アドレスを有する熱交換手段コントローラ１１１と通信線１５０を介して通信を行う。そして、例えばその熱交換手段コントローラ１１１が記憶する第２温度センサー３４の少なくともいずれか１つ（例えば全暖房運転において最初に熱源機１からの冷媒が流入する第２温度センサー３４ｃ等）の検出に係る温度のデータを含む信号を受信し、ステップＳ１５へ進む。
【００９２】
ステップＳ１５では、受信に係る温度のデータに基づいて、冷媒配管４の温度の変化量が所定値より大きいかどうかを判定する。大きいと判定すると、暖房運転を行ったことによって熱源側冷媒が冷媒配管４を介して熱媒体変換機３に流れているとして、ステップＳ１６へ進む。大きくない（変化量が所定値以下である）と判定するとステップＳ１７へ進む。
【００９３】
ステップＳ１６では、当該確認アドレスを同じ冷媒回路における熱媒体変換機３が有する熱交換手段コントローラ１１１のアドレスとして認識し、ステップＳ１８へ進む。ここでは、冷媒回路と熱媒体循環回路との組み合わせ等の関係で、可能性のあるすべての熱媒体変換機３について確認するためにステップＳ１８へ進むようにしているが、例えば自己が設けられた室外機１の暖房運転を停止した後、ステップＳ１９へ進み、処理を終了するようにしてもよい。
【００９４】
一方、ステップＳ１７では、当該確認アドレスは同じ冷媒回路の熱媒体変換機３が有する熱交換手段コントローラ１１１のアドレスではないと認識して、棄却し、ステップＳ１８へ進む。
【００９５】
ステップＳ１８では、全ての接続される可能性のある同一アドレス空間の熱交換手段コントローラの確認が完了したかどうかを判定する。完了したと判定すれば、自己が設けられた室外機１の暖房運転を停止し、ステップＳ１９へ進む。完了していないと判定すればステップＳ２０へ進む。
【００９６】
ステップＳ１９では、検索チェック作業が完了したものと認識して、接続関係検索処理を終了する。ステップＳ２０では、自己が設けられた室外機１と冷媒配管４で接続されている可能性のある熱媒体変換機３に係る熱交換手段コントローラ１１１のアドレスのうち、確認アドレスの次に大きなアドレスを新たな確認アドレスとして設定し、ステップＳ１４に進む。
【００９７】
このように接続初期処理イニシャル処理を行うことで、空気調和装置において、通信線１５０で通信接続した各コントローラは、各室外機１と各熱媒体変換機３の配管接続関係を自動的に認識することができる。そして、通常運転を実施する準備が整う。ここで、接続関係検索処理を行うことにより、基本的には同じ冷媒回路の熱媒体変換機３を確認することができるが、例えば、同じ冷媒回路の熱媒体変換機３が見つからなかった場合には、異常であるとして報知等を行うようにしてもよい。
ここで、本実施の形態では、周囲温度による冷媒の停止中の平衡温度と大きく異なる圧縮機吐出冷媒ガス温度を活用して配管接続判断できる全暖房運転により室外機１と熱媒体変換機３の接続関係を自動認識した。例えば、全冷房運転を行った場合でも、温度変化量の所定値の設定により、同様に制御可能で同様の効果を奏することができる。
【００９８】
次に空気調和装置における通常の空調制御について説明する。例えばリモコン１４１による運転モード設定に係る信号が、対応する室内機２の室内機コントローラ１３１に送られ、さらに室内機コントローラ１３１から流路切替装置６の流路切替コントローラ１２１に送信されるところから、順次説明する。
【００９９】
図１２は流路切替コントローラ１２１が行う処理のフローチャートを表す図である。ステップＳ３１では、接続されている室内機２の能力（利用側熱交換器２６の熱交換に係る容量）を予め設定記憶し、ステップＳ３２へ進む。流路切替コントローラ１２１への能力に係るデータの設定方法については特に限定するものではない。例えば、流路切替装置６に備えられたスイッチ（図示せず）による設定、運転通信接続線１６０を介した信号送信による設定等、種々手法が考えられる。
【０１００】
ステップＳ３２では、運転通信接続線１６０を介して室内機コントローラ１３１と通信を行い、室内機２の運転状態（リモコン１４１での設定状態）を確認する。停止していると確認すればステップＳ３２に戻って、例えば所定時間ごとに確認処理を行う。一方、冷房運転であると確認すればステップＳ３３へ進む。また、暖房運転であると確認すればステップＳ４３へ進む。ここで、前述したように、室内機２の運転状態については、運転・停止および冷房運転・暖房運転の２ビットの信号が運転通信接続線１６０を介して送られる。
【０１０１】
ステップＳ３３では、親熱交換手段コントローラ１１２において冷房運転が許可されているかどうかを判定する。許可されていると判定すればステップＳ３４へ進む。許可されていないと判定すればステップＳ３５へ進む。ステップＳ３４では、熱媒体流量調整装置２５を制御して、ステップＳ３２へ戻る。ここで熱媒体流量調整装置２５による熱媒体量の調整は熱媒体の温度に対して、自己が設けられた流路切替装置６と接続されている室内機２（利用側熱交換器２６）が必要とする冷房能力に応じた開度になるように調整する。
【０１０２】
ステップＳ３５では、冷房能力に係る信号を、通信線１５０を介して親熱交換手段コントローラ１１２に送り、ステップＳ３６へ進む。ステップＳ３６では、親熱交換手段コントローラ１１２から運転許可が得られたかどうかを判定する。許可が得られたものと判定すればステップＳ３７に進み、得られなかったものと判定すればステップＳ３２へ戻る。ステップＳ３７では、室内機２に冷却に係る熱媒体を流入出させるように熱媒体流路切替装置２２、２３の切替制御を行い、ステップＳ３２へ戻る。
【０１０３】
ステップＳ４３では、親熱交換手段コントローラ１１２において暖房運転が許可されているかどうかを判定する。許可されていると判定すればステップＳ４４へ進む。許可されていないと判定すればステップＳ４５へ進む。ステップＳ４４では、熱媒体流量調整装置２５を制御して、ステップＳ３２へ戻る。ここで熱媒体流量調整装置２５による熱媒体量の調整は熱媒体の温度に対して、自己が設けられた流路切替装置６と接続されている室内機２（利用側熱交換器２６）が必要とする暖房能力に応じた開度になるように調整する。
【０１０４】
ステップＳ４５では、暖房能力に係る信号を、通信線１５０を介して親熱交換手段コントローラ１１２に送り、ステップＳ３６へ進む。ステップＳ４６では、親熱交換手段コントローラ１１２から運転許可が得られたかどうかを判定する。許可が得られたものと判定すればステップＳ４７に進み、得られなかったものと判定すればステップＳ３２へ戻る。ステップＳ４７では、室内機２に加熱に係る熱媒体を流入出させるように熱媒体流路切替装置２２、２３の切替制御を行い、ステップＳ３２へ戻る。
【０１０５】
図１３は親熱交換手段コントローラ１１２が行う処理のフローチャートを表す図である。本処理は、接続初期処理により決定した親熱交換手段コントローラ１１２が行う特有の処理である。前述したステップＳ３５またはＳ４５において、各流路切替コントローラ１２１は冷房能力または暖房能力に係る信号を送信する。ステップＳ５１では、各流路切替コントローラ１２１からの信号に基づいて、例えば数値のデータとして得られる冷房能力および暖房能力を各々合算し、合計冷房能力と合計暖房能力を演算して求め、ステップＳ５２へ進む。ステップＳ５２では、求めた合計冷房能力、合計暖房能力の合算値に変化があったかどうかを判定する。変化があると判定すればステップＳ５３へ進む。変化がないと判定すればステップＳ５４へ進む。
【０１０６】
ステップＳ５３では、熱媒体に対して各熱媒体変換機３が供給する冷房能力、暖房能力の分配を決定し、ステップＳ５４へ進む。ここで、分配の考え方として次のことを考慮するとよい。例えば、ある熱媒体変換機３には、冷房主体運転または暖房主体運転により冷房能力と暖房能力とが同容量となるように割りあてて供給させるようにする。そして、割り当てにより余った冷房能力、暖房能力のどちらかの能力を、別の熱媒体変換機３に全冷房運転または全暖房運転により供給させるようにして分配する。また、室外機１の圧縮機１０の運転周波数と効率の関係を勘案し、極力運転効率のよい周波数の運転になるように各熱媒体変換機３に能力を供給させるように分配する。このとき、決定前における能力の分配状況を勘案して能力の変動が小さくなるように配慮することは過渡現象による能力低下などを回避するために必要なものであり、上記の分配決定に際して優先的に配慮する事項である。
【０１０７】
例えば、室外機１において、５０％運転が最も効率が良いとした場合、全体で空調機１台×１００％の負荷に能力供給すればよい場合には、２台の室外機１を運転させるように冷房能力、暖房能力を分配する。また、冷房能力が室外機１台×１５０％、暖房能力が室外機１台×５０％の負荷に能力供給する場合には、１台の室外機に冷房５０％、暖房５０％を割りあてて冷房主体運転または暖房主体運転させる。そして、もう１台の室外機に冷房５０％を割りあてて全冷房運させるように冷房能力、暖房能力を分配する。
【０１０８】
これは、冷房暖房混在運転は排熱利用により高効率であるが、熱源側冷媒の高圧・低圧の条件から全冷房運転および全暖房運転に対して圧力差が大きくなる。このため、圧縮機１０への熱源側冷媒の入力が大きめのため、冷房能力、暖房能力の不平衡分については、全冷房運転または全暖房運転で能力を補完した方が効率的に有利になることによる。
【０１０９】
本実施の形態の空気調和装置は、冷媒回路を複数系統有しており、各冷媒回路における圧力を個別の条件において運転することができる。また、負荷に能力を供給する際に、熱媒体を介することにより、複数系統において供給する能力（熱量）を合算して熱媒体に供給し、さらに熱媒体から各室内機２の利用側熱交換器２６に能力（熱量）を分配できる。以上のことから、運転効率等を考慮した制御は、本実施の形態の空気調和装置の構成により実現できることになる。
【０１１０】
ステップＳ５４では、各熱交換手段コントローラ１１１を経由して、各室外機１の室外機コントローラ１１１から能力調整情報を含む信号が送信されてきているかどうかを判定する。信号が送信されていると判定するとステップＳ５５へ進む。信号が送信されていないと判定するとステップＳ５６へスキップする。ここで、本実施の形態における能力調整情報とは、冷房能力＞暖房能力（暖房能力の排熱あり）、冷房能力＜暖房能力（冷房能力の排熱あり）、冷房能力上限（運転効率悪化）、暖房能力上限（運転効率悪化）、最適運転より大容量運転中、最適運転より小容量運転中、デフロスト運転、運転不可、８種の状態を表す情報である。
【０１１１】
ステップＳ５５では、各能力調整情報に応じて各熱媒体変換機３に分配する冷房能力、暖房能力を再決定し、決定に係る信号を各熱媒体変換機３が有する各熱交換手段コントローラ１１１に送信して、ステップＳ５６へ進む。
【０１１２】
再決定に際しては、例えば能力調整情報に基づいて、冷房能力＞暖房能力であると判断すると、他の熱媒体変換機３に割りあてた暖房能力を加算するか、その熱媒体変換機３に割りあてた冷房能力を他の熱媒体変換機３へ移動させることを考える。また、冷房能力＜暖房能力であると判断すると、他の熱媒体変換機３に割りあてた冷房能力を加算するか、その熱媒体変換機３に割りあてた暖房能力を他の熱媒体変換機３へ移動させることを考える。
【０１１３】
冷房能力上限であると判断すると、その熱媒体変換機３に割りあてた冷房能力を他の熱媒体変換機３へ移動させることを考える。暖房能力上限であると判断すると、その熱媒体変換機３に割りあてた暖房能力を他の熱媒体変換機３へ移動させることを考える。
【０１１４】
また、最適運転より大容量で運転中であると判断すると、他の熱媒体変換機３へ冷房能力または暖房能力を移動させることを考える。最適運転より小容量で運転中であると判断すると、他の熱媒体変換機３に割りあてた冷房能力または暖房能力を加算することを考える。
【０１１５】
デフロスト運転であると判断すると、他の熱媒体変換機３に暖房能力を移動させると共に、熱媒体変換機３に特殊な運転状況を実現（ポンプ２１を停止させる。絞り装置１６を前回させる）させるようにする。そして、運転不可であると判断すると、その熱媒体変換機３には能力を割り当てないようにする。
【０１１６】
ここで、相反する能力調整情報が複数ある場合には、運転不可→デフロスト運転→冷房能力＜暖房能力→冷房能力＞暖房能力→暖房能力上限→冷房能力上限→最適運転より大容量運転中→最適運転より小容量運転中の順に優先順位をつけて判定を行うようにする。この優先順位は、空気調和に係る能力を安定供給することを重視するための順位付けである。そして、冷房能力＜暖房能力、暖房能力上限の情報は、デフロストを回避するためにダミー的に適用されることも考慮している。
【０１１７】
ステップＳ５６では、所定時間待機して、ステップＳ５１へ進む。以上のようにして親熱交換手段コントローラ１１２は、各熱媒体変換機３（熱交換手段コントローラ１１１）に冷房能力、暖房能力を分配する処理を行う。
【０１１８】
図１４は熱交換手段コントローラ１１１が行う処理のフローチャートを表す図である。ここで、熱交換手段コントローラ１１１には親熱交換手段コントローラ１１２も含むものとする。ステップＳ６１では、親熱交換手段コントローラ１１２から、分配に係る冷房能力、暖房能力の信号を受信したかどうかを確認し、ステップＳ６２へ進む。ステップＳ６２では、分配に係る冷房能力、暖房能力に係る信号を対応する室外機コントローラ１０１に送信し、ステップＳ６３へ進む。
【０１１９】
ステップＳ６３では、分配に係る冷房能力、暖房能力を熱媒体に供給できるように、自己が設けられた熱媒体変換機３の各手段の制御を行い、ステップＳ６４に進む。例えば、ポンプ２１は第１温度センサー３１等、熱媒体間熱交換器１５の熱媒体側の出入口温度に応じて熱媒体を加圧する。また、絞り装置１６は、熱源側冷媒の状況に応じてＳＨ（スーパーヒート）やＳＣ（サブクール）を指標として開度を制御する。デフロスト運転時は前述したようにポンプ２１を止めて絞り装置１６を全開にする。
【０１２０】
ステップＳ６４では、前述した能力調整情報に係る信号を室外機１から受信したかどうかを判定する。能力調整情報に係る信号を受信したものと判定すればステップＳ６５へ進む。能力調整情報に係る信号を受信していないと判定するとステップＳ６６へスキップする。ステップＳ６５では、受信した能力調整情報に係る信号を親熱交換手段コントローラ１１２に送信する。また、ステップＳ６６では、所定時間待機し、その後ステップＳ６１へ戻る。
【０１２１】
図１５は室外機コントローラ１０１が行う処理のフローチャートを表す図である。
ステップＳ７１では、運転が可能かどうかを判定する。可能であると判定すればステップＳ７３へ進む。運転不可であると判定すればステップＳ７２へ進む。ステップＳ７２では、能力調整情報を運転不可と仮に決定し、ステップＳ１００へ進む。
【０１２２】
ステップＳ７３では、冷媒回路で接続された熱交換手段コントローラ１１１から送信された冷房能力、暖房能力に係る信号の入力（受信）を確認し、ステップＳ７４に進む。ステップＳ７４では、室外機１の状態が、停止、冷暖混在運転またはいずれでもない状態（全冷房運転、全暖房運転等）かを判断する。冷暖混在運転と判断すればステップＳ７５へ進む。停止と判断すればステップＳ１００へスキップする。また、いずれでも内と判断すれば、ステップＳ８４へ進む。
【０１２３】
ステップＳ７５では、熱交換手段コントローラ１１１からの冷房能力と暖房能力とにおいて、いずれが大きいかを判断する。冷房能力が暖房能力以上であると判断するとステップＳ７６へ進む。冷房能力が暖房能力以上でない（冷房能力が暖房能力より小さい）と判断するとステップＳ７７へ進む。ステップＳ７６では、自己が設けられた室外機１に冷房主体運転を行わせるようにして、ステップＳ１００へ進む。ステップＳ７７では、自己が設けられた室外機１に暖房主体運転を行わせるようにして、ステップＳ７８へ進む。
【０１２４】
ステップＳ７８では、暖房主体運転に係る所定のデフロスト開始条件に達しているかどうかを判断する。デフロスト開始条件に達していると判断すればステップＳ７９へ進む。デフロスト開始条件に達していないと判断すればステップＳ１００へスキップする。ステップＳ７９では、本来は能力調整情報がデフロスト運転となるものの、デフロスト運転を回避するために冷房主体運転への移行を許可してもらう目的で、冷房能力＜暖房能力という、ダミーとなる能力調整情報を仮に決定し、ステップＳ１００へ進む。これにより、例えば、親熱交換手段コントローラ１１１が能力調整情報に基づいて再分配を行う際、他の熱源機１（冷媒回路）に能力を振り分けさせて、冷房主体運転を行えるようにすることができる。このため、室外機１の熱源側熱交換器１２を凝縮器として機能させ、デフロストを行いつつ、暖房能力および冷房能力を供給するようにできる。
【０１２５】
ステップＳ８４では、室外機１の状態が、全暖房運転であるか全冷房運転であるかを判断する。全暖房運転と決定すればステップＳ８５へ進む。さらに全冷房運転と決定すればステップＳ９５へ進む。ここで全暖房運転にはデフロスト運転も含む。
【０１２６】
ステップＳ８５では、自己が設けられた室外機１に全暖房運転を行わせるようにして、ステップＳ８６へ進む。ステップＳ８６では、全暖房運転に係る所定のデフロスト開始条件に達しているかどうかを判断する。デフロスト開始条件に達していると判断すればステップＳ８７へ進む。デフロスト開始条件に達していないと判断すればステップＳ１００へスキップする。ステップＳ８７では、能力調整情報をデフロスト運転と仮に決定し、ステップＳ１００へ進む。
【０１２７】
ステップＳ９５では、自己が設けられた室外機１に全冷房運転を行わせるようにして、ステップＳ１００へ進む。
【０１２８】
ステップＳ１００では、ステップＳ７２、ステップＳ７９、ステップＳ８７における仮の決定を優先しながら、室外機１における能力調整情報を生成する。そして、能力調整情報に係る信号を対応する熱交換手段コントローラ１１１に送信して、処理を終了する。
【０１２９】
以上のように、本実施の形態の空気調和装置によれば、熱媒体循環回路（熱媒体側装置）に複数の冷媒回路（冷凍サイクル装置）を接続し、各冷媒回路から熱媒体循環回路を循環する熱媒体に対して個別に冷房能力、暖房能力の供給を行えるようにしたので、供給できる能力の増強を容易に行うことができる。また、室外機コントローラ１０１、熱交換手段コントローラ１１１、流路切替コントローラ１２１の間で通信できるようにし、複数の冷媒回路で連携した制御を行うようにすることで、各熱源機１に能力の分担を行わせることができる。このため、効率的に最適な運転を各熱源機１に行わせることができるので、空気調和装置全体として例えばエネルギー的に効率のよい運転を行うことができる。
【０１３０】
例えば、小容量での運転（供給する冷房能力、暖房能力が小さくてもよい運転）の場合、２台の室外機１を同時に運転させず、１台の室外機１を圧縮機１０の運転効率のよい状況で運転することができる。また、１台の室外機１が最大能力近傍の運転をするような条件の場合には、２台の室外機１で供給する能力を分担して圧縮機１０の運転効率の良い状況で運転することができる。
【０１３１】
さらに、複数の室内機２がそれぞれ冷房運転と暖房運転とを行う場合、熱源側熱交換器１２における排熱を避けて効率をよくするために、各室内機２における冷房能力、暖房能力を合計し、例えば２系統の冷媒回路のうち、一方の系統の冷媒回路には、合計した能力に基づいて、冷房能力と暖房能力とを同程度供給させるように能力分配し、他方の系統の冷媒回路には、残った能力分を供給させるようにして組合せた運転を行うことで協調運転を行うことができる。以上のような運転となるように制御することで効率化を図ることができる。
【０１３２】
また、各冷媒回路はそれぞれ独立しているので、ある室外機１（熱媒体変換機３）が停止して運転できなくても、他の室外機１等により運転を継続することができる。このため、例えば、個別に電源遮断するメンテナンス等も容易に実施することができる。増設についても同様である。また、暖房主体運転中に、室外機１における熱源側熱交換器１２の着霜によるデフロスト開始条件を満たすこととなった場合でも、他の冷媒回路に冷房能力、暖房能力の分配等を振り分けてもらい、冷房主体運転に変更する等することで、デフロスト運転を回避することができる。
また、各冷媒回路はそれぞれ独立しており、熱媒体循環回路部により合流しているので、冷媒回路側のユニット（室外機１および熱媒体変換機３）の設置位置の制約が少ない。このため、分散設置も可能であり、増設も含めて空スペースを有効に利用したシステム構築が容易である。
【０１３３】
また、複数の冷媒回路においても室外機１と熱媒体変換機３の冷媒配管部分の伝送線は１系統分でよく、省工事になるという効果が得られる。さらに、流路切替装置６と室内機２とを近傍配置することで、冷暖混在運転時には熱媒体循環回路部には常時温熱の熱媒体と常時冷熱の熱媒体が存在することを利用し、例えば室内機２において冷房・暖房が切り替わった場合に、すぐに冷熱、温熱に係る熱媒体を室内機２に流入させることができ、空調室温の快適性を向上できるという効果が得られる。このとき熱媒体として温熱と冷熱の切り替わりに伴い加熱・冷却しなければならない熱量は流路切換装置６と室内機２の部分に存在した熱媒体分のみとなるため、切り替わりに伴う必要過渡熱量が小さく、省エネルギーをはかることができる。そして、流路切替装置６を熱媒体変換機３と独立させていることで、室内機２に合わせた流路切替装置６を容易に設置することができる。このため、例えば、流路切替装置６を介して、他の装置と連携して汎用の室内機２を制御することも可能となり、室内機２として汎用品が活用できるという効果が得られる。
【０１３４】
さらに、室外機１の制御を行う室外機コントローラ１０１は、熱交換手段コントローラ１１１と通信線１５０を介して通信することができるため、例えば設置時の初期処理において、自己が設けられた室外機１を運転させたときに所定以上の温度変化が生じた熱媒体変換機３を判断することで、冷媒回路における接続関係を自動的に認識することができる。また、冷媒回路における接続関係を自動的に認識することができるので、通信線１５０の接続関係を冷媒配管接続に合わせる必要がなく自由度を高めることができる。このため、例えば通信線１５０が長くなる室外機１と熱媒体変換機３の間の通信線を１系統にすることができる。
【０１３５】
実施の形態２．
前述の実施の形態では、熱媒体循環回路に２系統の冷媒回路を接続するようにしたが、本発明はこれに限定するものではない。２系統以上の冷媒回路を接続するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
１，１−Ａ，１−Ｂ  室外機、２，２−Ａ〜２−Ｈ  室内機、３、３−Ａ、３−Ｂ  熱媒体変換機、４，４−Ａ，４−Ｂ  冷媒配管、５  配管、６，６−Ａ〜６−Ｈ  流路切替装置、１０  圧縮機、１１  四方弁（第一の冷媒流路切替装置）、１２  熱源側熱交換器、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ  逆止弁、１５，１５ａ，１５ｂ  熱媒体間熱交換器、１６，１６ａ，１６ｂ  絞り装置、１７，１７ａ，１７ｂ  開閉装置、１８，１８ａ，１８ｂ  第２冷媒流路切替装置、１９  アキュムレータ、２１，２１ａ，２１ｂ  ポンプ（熱媒体送出装置）、２２，２２−Ａ〜２２−Ｄ  熱媒体流路切替装置、２３，２３−Ａ〜２３−Ｄ  熱媒体流路切替装置、２５，２５−Ａ〜２５−Ｄ  熱媒体流量調整装置、２６，２６−Ａ〜２６−Ｈ  利用側熱交換器、３１ａ、３１ｂ  第１温度センサー、３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３４ｄ  第２温度センサー、３５，３５−Ａ〜３５−Ｄ  第３温度センサー、３６  圧力センサー、１０１，１０１−Ａ，１０１−Ｂ  室外機コントローラ、１１１，１１１−Ａ，１１１−Ｂ  熱交換手段コントローラ、１１２  親熱交換手段コントローラ、１２１，１２１−Ａ〜１２１−Ｈ  流路切替コントローラ、１３１，１３１−Ａ〜１３１−Ｈ  室内機コントローラ、１４１，１４１−Ａ〜１４１−Ｈ  リモコン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年8月15日(2012.8.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明に係る空気調和装置は、圧縮機、冷媒流路切替装置及び熱源側熱交換器を有する複数の室外機と、複数の熱媒体間熱交換器及び複数の熱媒体送出装置を有する複数の熱媒体変換機と、利用側熱交換器を有する複数の室内機と、複数の熱媒体流路切替装置を有する複数の流路切替装置と、を備え、冷媒を加圧する前記圧縮機、前記冷媒の循環経路を切り替えるための前記冷媒流路切替装置、前記冷媒を熱交換させるための前記熱源側熱交換器、前記冷媒を圧力調整するための絞り装置および前記冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とをそれぞれ異なる温度の熱媒体に熱交換可能な前記複数の熱媒体間熱交換器とを配管接続して冷媒回路を構成する複数の冷凍サイクル装置と、前記複数の熱媒体間熱交換器の熱交換に係る前記熱媒体を循環させるための前記熱媒体送出装置、前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う前記利用側熱交換器および前記複数の熱媒体間熱交換器を通過した熱媒体に対し、前記利用側熱交換器への通過切り替えを行う前記熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する複数の熱媒体側装置と、が形成されており、前記複数の室内機の前記利用側熱交換器のそれぞれが、前記複数の冷凍サイクル装置を構成している前記複数の熱媒体間熱交換器のそれぞれと接続可能に、前記熱媒体循環回路が構成されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
以上のように、本実施の形態の空気調和装置は、室外機１、室内機２、熱媒体変換機３、冷媒配管４、配管５および流路切替装置６の組み合わせて、冷媒回路と熱媒体循環回路を構成する。回路を中心に見た場合には、圧縮機１０、第１冷媒流路切替装置１１、熱源側熱交換器１２、開閉装置１７、第２冷媒流路切替装置１８、熱媒体間熱交換器１５（熱源側冷媒の流路）、絞り装置１６、および、アキュムレーター１９を、冷媒配管４で接続して冷媒回路を構成する冷凍サイクル装置ができる。また、熱媒体間熱交換器１５（熱媒体の流路）、ポンプ２１、第１熱媒体流路切替装置２２、熱媒体流量調整装置２５、利用側熱交換器２６、および、第２熱媒体流路切替装置２３を、配管５で接続して熱媒体循環回路を構成する熱媒体側装置ができる。
ここで、図１において、熱媒体循環回路上で熱媒体変換機３の２つのポンプ２１の出口に、ポンプ２１による熱媒体の流出方向のみ流通させる（逆流を防ぐ）ための逆止弁４１，４２，４３，４４を備えている。この逆止弁については、熱媒体変換機３内に配置されていても良いし、ポンプ２１に同様の逆流防止機能があれば削除可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、冷媒流路切替装置及び熱源側熱交換器を有する複数の室外機と、
複数の熱媒体間熱交換器及び複数の熱媒体送出装置を有する複数の熱媒体変換機と、
利用側熱交換器を有する複数の室内機と、
複数の熱媒体流路切替装置を有する複数の流路切替装置と、を備え、
冷媒を加圧する前記圧縮機、前記冷媒の循環経路を切り替えるための前記冷媒流路切替装置、前記冷媒を熱交換させるための前記熱源側熱交換器、前記冷媒を圧力調整するための絞り装置および前記冷媒と前記冷媒と異なる熱媒体とをそれぞれ異なる温度の熱媒体に熱交換可能な前記複数の熱媒体間熱交換器とを配管接続して冷媒回路を構成する複数の冷凍サイクル装置と、
前記複数の熱媒体間熱交換器の熱交換に係る前記熱媒体を循環させるための前記熱媒体送出装置、前記熱媒体と空調対象空間に係る空気との熱交換を行う前記利用側熱交換器および前記複数の熱媒体間熱交換器を通過した熱媒体に対し、前記利用側熱交換器への通過切り替えを行う前記熱媒体流路切替装置を配管接続して熱媒体循環回路を構成する複数の熱媒体側装置と、が形成されており、
前記複数の室内機の前記利用側熱交換器のそれぞれが、前記複数の冷凍サイクル装置を構成している前記複数の熱媒体間熱交換器のそれぞれと接続可能に、前記熱媒体循環回路が構成されている、ことを特徴とする空気調和装置。
【請求項２】
各熱媒体変換機の熱媒体送出口側に、前記熱媒体の送出方向と逆方向に向かう流れを阻止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
【請求項３】
複数の室外機、複数の熱媒体変換機及び複数の流路切替装置がそれぞれ有する制御手段を、同一通信系統で通信可能に接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の空気調和装置。
【請求項４】
複数の前記利用側熱交換器の熱交換に係るそれぞれの負荷に対して前記熱媒体に必要な冷房能力と暖房能力とをそれぞれ集計した集計値に基づいて、前記熱媒体にそれぞれ供給する冷房能力及び暖房能力を各冷凍サイクル装置に分配することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の空気調和装置。
【請求項５】
前記熱媒体に供給する前記冷房能力及び前記暖房能力を各冷凍サイクル装置に分配する際には、前記熱源側熱交換器における排熱を避けるように、それぞれの冷凍サイクル装置から冷房能力と暖房能力とが供給されるように前記冷凍サイクル装置に割りあてていき、最後に残った冷房能力または暖房能力のいずれかの超過能力分を、別の１台の冷凍サイクル装置に割りあてることを特徴とする請求項４に記載の空気調和装置。
【請求項６】
前記集計値に基づいて、前記圧縮機を最適な運転効率で運転させる場合に前記冷房能力と前記暖房能力とを供給するために必要とする前記圧縮機の台数を決定し、決定した台数分の冷凍サイクル装置を動作させることを特徴とする請求項４又は５に記載の空気調和装置。
【請求項７】
前記室外機が有する制御手段は、制御対象となる室外機を運転させて前記熱媒体変換機と通信を行い、前記熱媒体変換機を通過する冷媒温度の変化量が所定値以上となった前記熱媒体変換機を、同一冷媒回路を構成するものと判断する接続確認処理を行うことを特徴とする請求項３に記載の空気調和装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011114368.tif 000018
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2011114368.tif 000019
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
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【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2011114368.tif 000021
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
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【国際調査報告】
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